マクロコヒーラント増幅機構と二光子超放射過程の実験的研究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21244032
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 笹尾 登 岡山大学, その他部局等, 教授 (10115850)
• 研究分担者: 南條 創 (40419445) ; 若林 知成 (30273428)
• 連携研究者: 吉村 太彦 (70108447)
• 研究期間 (年度): 2009-04-01 – 2013-03-31
• キーワード: マクロコヒーランス / 超放射 / 二光子超放射 / ニュートリノ質量分光

研究概要

本研究は、新しい量子干渉効果であるマクロコヒーラント増幅機構を実験的に証明することを目的とする。マクロコヒーラント増幅機構が働くと二光子過程等の稀過程は増幅されると予想される。そこで断熱ラマン過程を用い、水素分子の振動励起状態を生成し二光子過程を観測した。その結果、提唱された理論が予言する増幅過程を観測することに成功し、当該理論の妥当性を確認することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Production of Ba Metastable State via Super-Radiance (2014)
  • 著者名/発表者名: C. Ohae, A. Fukumi, S. Kuma, Y. Miyamoto, K. Nakajima, I. Nakano, H. Nanjo, N. Sasao, S. Uetake, T. Wakabayashi, A. Yoshimi, K. Yoshimura, M. Yoshimura
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: Vol.83 ページ: 044301(1-9)
  • DOI: 10.7566/JPSJ.83.044301
  • 査読あり
• [雑誌論文] Iodine molecule for neutrino mass spectroscopy : ab initio calculation of spectral rate (2014)
  • 著者名/発表者名: M.Tashiro, M. Ehara, S. Kuma, Y. Miyamoto, N. Sasao, S. Uetake, M. Yoshimura
  • 雑誌名: Progress of Theoretical and Experimental Physics 巻: Vol.2014 ページ: 013B02(1-21)
  • DOI: 10.1093/ptep/ptt118
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radiative emission of neutrino pair from nucleus and inner core electrons in heavy atoms (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Yoshimura and N. Sasao
  • 雑誌名: PHYSICAL REVIEW D 巻: Vol.89(1310.6472(1-10)) ページ: 053013(1-8)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 4.8 μm difference-frequency generation using a waveguide-PPLN crystal and its application to mid-infrared Lamb-dip spectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Kuma, Y. Miyamoto, K. Tsutsumi, N. Sasao, and S. Uetake
  • 雑誌名: Opt. Lett 巻: Vol.38 ページ: 2825–2828
  • DOI: 10.1364/OL.38.002825
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observables in Neutrino Mass Spectroscopy Using Atoms (2013)
  • 著者名/発表者名: D.N.Dinh, S.T.Petcov, N.Sasao, M.Tanaka and M.Yoshimura
  • 雑誌名: Physics Letters B 巻: Vol.719 ページ: 154-163
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2013.01.015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coherence decay measurement of v=2 vibrons in solid parahydrogen (2013)
  • 著者名/発表者名: S.Kuma, Y.Miyamoto, K.Nakajima, A.Fukumi, K.Kawaguchi, I.Nakano, N.Sasao, M.Tanaka, J.Tang, T.Taniguchi, S.Uetake, T.Wakabayashi, A.Yoshimi and M.Yoshimura
  • 雑誌名: J. Chem. Phys 巻: Vol.138 ページ: 024507(1-6)
  • DOI: 10.1063/1.4773893
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of near infrared emission band systems of small bismuth clusters in solid neon matrix (2013)
  • 著者名/発表者名: T.Wakabayashi, M.Tomioka, Y.Wada, Y.Miyamoto, J.Tang, K.Kawaguchi, S.Kuma, N.Sasao, H.Nanjo, S.Uetake, M.Yoshimura and I.Nakano
  • 雑誌名: The European Physical Journal D 巻: Vol.67 ページ: 36(1-7)
  • DOI: 10.1140/epjd/e2012-30529-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vibronic bands in the HOMO-LUMO excitation of linear polyyne molecules (2013)
  • 著者名/発表者名: T.Wakabayashi, Y.Wada, N.Iwahara and T.Sato
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: Vol.428 ページ: 012004(1-13)
  • DOI: 10.1088/1742/6596/428/1/012004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neutrino spectroscopy with atoms and molecules (2012)
  • 著者名/発表者名: A.Fukumi, S.Kuma, Y.Miyamoto, K.Nakajima, I.Nakano, H.Nanjo, C.Ohae, N.Sasao, M.Tanaka, T.Taniguchi, S.Uetake, T.Wakabayashi, T.Yamaguchi, A.Yoshimi and M.Yoshimura
  • 雑誌名: Progress of Theoretical and Experimental Physics (PTEP) 巻: Vol.2012 ページ: 04D002(1-79)
  • DOI: 10.1093/ptep/pts066
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamics of two-photon paired superradiance (2012)
  • 著者名/発表者名: M.Yoshimura, N.Sasao and M.Tanaka
  • 雑誌名: Phys Rev A 巻: Vol.86 ページ: 013812(1-14)
  • DOI: 10.1103/PhysRevA.86.013812
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoinduced reaction of methylpolyynes H(C ≡ C)_nCH_3 (n=3-7) and polyyne H(C≡C)_5H with I_2 molecules (2012)
  • 著者名/発表者名: Y.Wada, K.Koma, Y.Ohnishi, Y.Sasaki and T.Wakabayashi
  • 雑誌名: The European Physical Journal D 巻: Vol.66 ページ: 322(1-6)
  • DOI: 10.1140/epjd/e2012-30545-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Paired Superradiance Experiments (2012)
  • 著者名/発表者名: S.Kuma, Y.Miyamoto, C.Ohae, K.Nakajima, A.Fukumi, K.Kawaguchi, T.Momose, I.Nakano, N.Sasao, M.Tanaka, J.Tang, T.Taniguchi, S.Uetake, T.Wakabayashi, T.Yamaguchi, A.Yoshimi, M.Yoshimura and K.Yuasa
  • 雑誌名: Proceedings of 5^<th> International Workshop on Fundamental Physics Using Atoms 2011 巻: Vol.2012 ページ: 37-40
• [雑誌論文] Search for Paired Superradiance Using Metastable State of Atomic Barium (2012)
  • 著者名/発表者名: C.Ohae, A.Fukumi, S.Kuma, K.Nakajima, I.Nakano, N.Sasao, M.Tanaka, S.Uetake, T.Yamaguchi, M.Yoshimura and K.Yuasa
  • 雑誌名: Proceedings of 5^<th> International Workshop on Fundamental Physics Using Atoms 2011 巻: Vol.2012 ページ: 143-145
• [雑誌論文] Spectroscopy of HF and HF containing clusters in solid parahydrogen (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Miyamoto, H.Ooe, S.Kuma, K.Kawaguchi, K.Nakajima, I.Nakano, N.Sasao, J.Tang, T.Taniguchi and M.Yoshimura
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.A 巻: Vol.115 ページ: 14254-14261
  • DOI: 10.1021/jp207419m
  • 査読あり
• [雑誌論文] Light Propagation and Paired Superradiance in Coherent Medium (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Yoshimura
  • 雑誌名: Progr. Theor. Phys 巻: Vol.125 ページ: 149-186
  • DOI: 10.1143/PTP.125.149
  • 査読あり
• [雑誌論文] Solitons and Precision Neutrino Mass Spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Yoshimura
  • 雑誌名: Phys.Lett.B 巻: Vol.699 ページ: 123-128
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2011.03.058
  • 査読あり
• [雑誌論文] Parity violating observables in radiative neutrino pair emission from metastable atoms (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Yoshimura, A.Fukumi, N.Sasao and T.Yamaguchi
  • 雑誌名: Progeress of Theoretical Physics 巻: Vol.123 ページ: 523-532
  • DOI: 10.1143/PTP.123.523
• [学会発表] Dressed-State Approach to the Excitation of He atoms by Intense EUV Laser Fields Followed by Superradiance (2014)
  • 著者名/発表者名: T.Wakabayashi
  • 学会等名: 7^<th> International Workshop on Fundamental Physics Using Atoms
  • 発表場所: 日本科学未来館(東京都)
  • 年月日: 20140314-15
• [学会発表] Neutrino spectroscopy with atoms (2014)
  • 著者名/発表者名: N.Sasao
  • 学会等名: 7^<th> International Workshop on Fundamental Physics Using Atoms
  • 発表場所: 日本科学未来館(東京都)
  • 年月日: 2014-03-14
• [学会発表] Observables in Neutrino Mass Spectroscopy Using Atoms (2013)
  • 著者名/発表者名: D.N.Dinh, S.T.Petcov,笹尾登,田中実,吉村太彦
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学(広島県)
  • 年月日: 20130326-29
• [学会発表] バリウム原子準安定状態を用いた対超放射実験III (2013)
  • 著者名/発表者名: 大饗千彰,植竹智,久間晋,笹尾登,高橋弘紀,田中実,中嶋享,中島優夢,中野逸夫,南條創
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学(広島県)
  • 年月日: 20130326-29
• [学会発表] 極端紫外自由電子レーザー光による励起He 原子からの分岐超放射の同時測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中嶋享,福見敦,岩山洋士,川口建太郎,久間晋,宮本祐樹,中野逸夫,中島優夢,南條創
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学(広島県)
  • 年月日: 20130326-29
• [学会発表] 固体ネオンマトリックス中におけるビスマスクラスターの近赤外発光スペクトル (2013)
  • 著者名/発表者名: 若林知成,富岡万貴子,宮本祐樹,久間晋,川口建太郎
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス(滋賀県)
  • 年月日: 2013-03-25
• [学会発表] 活性分子の電子遷移‐振電相互作用とスピン軌道相互作用をめぐって- (2013)
  • 著者名/発表者名: 若林知成
  • 学会等名: 日本分光学会関西支部平成24年度講演会
  • 発表場所: 近畿大学(大阪府)
  • 年月日: 2013-03-04
  • 招待講演
• [学会発表] Neutrino spectroscopy with atoms and molecules -A general overview- (2013)
  • 著者名/発表者名: Noboru Sasao
  • 学会等名: Interdisciplinary Workshop on Quantum Device-through Mathematical Structure-
  • 発表場所: 国立情報学研究所(東京都)
  • 年月日: 2013-01-15
  • 招待講演
• [学会発表] バリウム原子準安定状態を用いた対超放射実験II (2012)
  • 著者名/発表者名: 大饗千彰,植竹智,久間晋,笹尾登,高橋弘紀,田中実,中嶋享,中島優夢,中野逸夫,南條創,福見敦,山口琢也,湯浅一生,吉見彰洋,吉村太彦
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 都産業大学(京都府)
  • 年月日: 20120911-14
• [学会発表] cw-OPO 赤外レーザーによるCH3 分子のコヒーレント過渡現象の観測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡林裕介,唐健,川口建太郎,久間晋,笹尾登,谷口敬,中島享,中野逸夫,宮本祐樹,吉村太彦,金森英人
  • 学会等名: 日本化学会西日本大会
  • 発表場所: 佐賀大学(佐賀県)
  • 年月日: 2012-11-10
• [学会発表] Photoinduced reaction of polyynederivatives and iodine molecules (2012)
  • 著者名/発表者名: Y.Wada, T.Wakabayashi, ほか3 名
  • 学会等名: 16^<th> International Symposium on Small Particles and Inorganic Clusters (ISSPIC XVI)
  • 発表場所: ルーヴェン・カトリック大学(ベルギー)
  • 年月日: 2012-07-12
• [学会発表] Spectroscopy of bismuth atoms and clusters embedded in solid neon matrices (2012)
  • 著者名/発表者名: T.Wakabayashi, ほか9名
  • 学会等名: 16^<th> International Symposium on Small Particles and Inorganic Clusters (ISSPIC XVI)
  • 発表場所: ルーヴェン・カトリック大学(ベルギー)
  • 年月日: 2012-07-10
• [学会発表] Diffusion of hydrogen fluoride in solid parahydrogen (2012)
  • 著者名/発表者名: H.Ooe, Y.Miyamoto, J.Tang, K.Kawaguchi, S.Kuma, K.Nakajima, N.Sasao, T.Taniguchi, I.Nakano and M.Yoshimura
  • 学会等名: 67^<th> Ohio State University international symposium on molecular spectroscopy
  • 発表場所: Ohio State University (Columbus, USA)
  • 年月日: 2012-06-18
• [学会発表] Neutrino spectroscopy with atoms (2012)
  • 著者名/発表者名: Noboru Sasao
  • 学会等名: The 25^<th> International Conference on Neutrino Physics and Astrophysics
  • 発表場所: 京都テルサ(京都府)
  • 年月日: 2012-06-18
  • 招待講演
• [学会発表] 固体パラ水素中のフッ化水素の拡散 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大江裕公,宮本祐樹,唐健,川口建太郎,久間晋,笹尾登,谷口敬,中嶋享,中野逸夫,吉村太彦
  • 学会等名: 第12回分子分光研究会
  • 発表場所: 上智大学(東京都)
  • 年月日: 2012-05-19
• [学会発表] 対超放射のダイナミクス (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉村太彦,笹尾登,田中実
  • 学会等名: 日本物理学会第67年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学(兵庫県)
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] バリウム原子準安定状態を用いた対超放射探索実験 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大饗千彰,植竹智,久間晋,笹尾登,田中実,中嶋享,中野逸夫,南條創,福見敦,山口琢也,湯浅一生,吉見彰洋,吉村太彦
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学(兵庫県)
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] 固体ネオンマトリクス中におけるBi 原子およびYb 原子の発光スペクトル (2012)
  • 著者名/発表者名: 若林知成,富岡万貴子,山口琢也,久間晋,宮本祐樹,中嶋享,植竹智,大饗千彰,川口建太郎,笹尾登,田中実,唐健,中野逸夫,南條創,福見敦,百瀬孝昌,吉見彰洋,吉村太彦
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学(兵庫県)
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] From paired super-radiance to neutrino mass spectroscopy using atoms (2011)
  • 著者名/発表者名: N.Sasao,A.Fukumi,S.Kuma,K.Nakajima, I.Nakano,H.Nanjo,C.Ohae,S.Sato, T.Taniguchi,T.Wakabayashi,T.Yamaguchi, M.Yoshimura
  • 学会等名: XIV International Workshop on"Neutrino Telescopes"
  • 発表場所: Venice,Italy
  • 年月日: 20110315-18
• [学会発表] 分子を利用したニュートリノ質量分光 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉村太彦,大饗千彰,川口建太郎,久間晋,谷口敬,唐健,中嶋享,中野逸夫,南條創,福見敦,宮本祐樹,百瀬孝昌,笹尾登,若林知成,山口琢也,湯浅一生
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 弘前大学(青森県)
  • 年月日: 2011-09-18
• [学会発表] Production of Ba meta-stable states via super-radiance (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Sasao,A.Fukumi,K.Nakajima,I.Nakano, H.Nanjo,C.Ohae,S.Sato,T.Taniguchi, T.Yamaguchi,M.Yoshimura
  • 学会等名: 22^<nd> International Conference on Atomic Physics
  • 発表場所: Cairns, Australia
  • 年月日: 20100725-30
• [学会発表] Towards neutrino mass spectroscopy with Atoms (2010)
  • 著者名/発表者名: Noboru Sasao
  • 学会等名: The 5^<th> international workshop on "Fundamental Physics Using Atoms"
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 2010-08-10
• [備考]
  • URL: http://www.xqw.okayama-u.ac.jp/research/research_past